2018高考人教版物理一轮复习讲义：第12章 第2节 核反应和核能

第2节 核反应和核能

知识点1 原子核的组成 放射性及放射性同位素 1．原子核的组成

(1)原子核由质子和中子组成，质子和中子统称为核子．质子带正电，中子不带电．

(2)基本关系

①核电荷数＝质子数(Z)＝元素的原子序数＝核外电子数． ②质量数(A)＝核子数＝质子数＋中子数．

(3)X元素的原子核的符号为AZX，其中A表示质量数，Z表示核电荷数． 2．天然放射现象

(1)天然放射现象：元素自发地放出射线的现象，首先由贝可勒尔发现．天然放射现象的发现，说明原子核具有复杂的结构．

(2)放射性和放射性元素：物质发射某种看不见的射线的性质叫放射性．具有放射性的元素叫放射性元素．

(3)三种射线：放射性元素放射出的射线共有三种，分别是α射线、β射线、γ射线．

3．放射性同位素的应用与防护

(1)同位素：具有相同质子数和不同中子数的原子核．

(2)放射性同位素：有天然放射性同位素和人工放射性同位素两类，放射性同位素的化学性质相同．

(3)应用：消除静电、工业探伤、作示踪原子等． (4)防护：防止放射性对人体组织的伤害． 知识点2 原子核的衰变、半衰期 1．原子核的衰变

(1)定义：原子核放出α粒子或β粒子，变成另一种原子核的变化．

A－44(2)分类：α衰变：AZX→Z－2Y＋2He

1

A 0β衰变：AZX→Z＋1Y＋－1e γ辐射：当放射性物质连续发生衰变时，原子核中有的发生α衰变，有的发生β衰变，同时伴随着γ辐射．

(3)两个典型的衰变方程：

2344①α衰变：238 92U→ 90Th＋2He； 2340②β衰变：234 90Th→ 91Pa＋－1e.

2．半衰期

(1)定义：放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间．

(2)影响因素：放射性元素衰变的快慢是由核内部自身的因素决定的，跟原子所处的化学状态和外部条件没有关系．

知识点3 核反应和核能 1．核反应

在核物理学中，原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核的过程．在核反应中，质量数守恒，电荷数守恒．

2．重核裂变

(1)定义：质量数较大的原子核受到高能粒子的轰击而分裂成几个质量数较小的原子核的过程．

(2)特点：

①裂变过程中能够放出巨大的能量； ②裂变的同时能够放出2～3(或更多)个中子；

③裂变的产物不是唯一的．对于铀核裂变有二分裂、三分裂和四分裂形式，但三分裂和四分裂概率比较小．

(3)典型的裂变反应方程：

23511441

→89 92U＋0n―36Kr＋ 56Ba＋30n.

(4)链式反应：由重核裂变产生的中子使裂变反应一代接一代继续下去的过程．

(5)临界体积和临界质量：裂变物质能够发生链式反应的最小体积及其相应的质量．

(6)裂变的应用：原子弹、核反应堆．

(7)反应堆构造：核燃料、慢化剂、镉棒、防护层．

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